新型多指灵巧手的结构设计及系统仿真研究

发布时间：2021-02-11 23:24

　　传统的多指灵巧手的尺寸固定不变,导致工作空间有限,无法适应不同尺寸和不同形状的物体抓取。针对灵巧手的尺寸与工作空间之间的矛盾,本文提出了一种新型欠驱动多指灵巧手结构。灵巧手采用三指-三关节的结构。三个手指包括一个固定手指和两个活动手指,活动手指可以在手掌上自由转动;三个关节由一个移动副和两个转动副组成,移动副能起到伸长手指的作用。此结构解决了灵巧手的尺寸和抓取空间不能兼顾的矛盾,保持灵巧性的同时还能自适应抓取。利用Solidworks建立灵巧手的三维模型,模拟灵巧手抓握不同物体时的构型;针对一类小尺寸物体提出了一种基于指尖摩擦力的抓取方法。接下来采用D-H矩阵法来求解灵巧手的正向和逆向运动学公式,运用雅克比矩阵分析灵巧手的速度,为轨迹规划奠定理论基础。采用三次非均匀有理B样条基于最短路程的优化原则下对灵巧手进行轨迹规划,并与三次多项式和三次B样条的轨迹规划方法进行对比分析,来验证三次非均匀有理B样条的有效性和可靠性。最后用拉格朗日法建立灵巧手的动力学方程,将灵巧手的三维模型导入到ADAMS中,并构建传动绳的模型,进行动力学仿真,分析在工作状态下的关节力矩。将MATLAB绘制出的理论力矩... 

【文章来源】：山东科技大学山东省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１?－４?ＳＤＭ?Ｈａｎｄ的自适应抓取??Ｆｉｇ．?１－４?ＳＤＭ?Ｈａｎｄ’ｓ?ａｄａｐｔｉｖｅ?ｃｒａｗｌｉｎｇ??

图１－５?ＤＬＲ手?

图１－５?ＤＬＲ手?图１－６?ｓｈａｄｏｗ灵巧手??Ｆｉｇ．?１－５?ＤＬＲ?ｈａｎｄ?Ｆｉｇ．?１－６?ｓｈａｄｏｗ?ｄｅｘｔｅｒｏｕｓ?ｈａｎｄ??（５）?Ｓｈａｄｏｗ?Ｈａｎｄ卜１??如上图１－６所示，该灵巧手由Ｓｈａｄｏｗ公司在２００４年设计研制而成，外形??上极接近人手。根据驱动方式的不同，该灵巧手分两类，一类是由电机驱动，另一??类是由人工肌肉驱动。该灵巧手有４个手指，采用绳－滑轮的传动方式，在运动??学和灵巧性方面与人手极度相似。该灵巧手上配置了数量众多的传感器，多达??１２９个，根据需要还可以增加位置、接触以及滑动力等传感器。??近些年研制的ＤＬＲ－ＩＩ［６ｋ?ＧＩＦＵ［７］、ＬＭＳ［８］等灵巧手在机电一体化程度上较??之前有了大幅度的提升，结构也更加仿人，体积更小，重量更轻，在复杂恶劣??的环境下也能完成精细操作。??以上介绍了国外灵巧手的研宄现状。国内研宄人员对灵巧手的研制也有所??成就，下面是几种广为人知的灵巧手。??１９９３年北航研宄出了我国第一个三指灵巧手——ＢＵＡＡ－Ｉ［９］。几年之后

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3029877